Число пластичности не характеризует механические свойства грунта, а характеризует способность удерживать воду

По ГОСТу

Мр<7 - супесь

Мр=7-12 - суглинок

Мр>12 – глины

С числом пластичности связан показатель консистенции (в ГОСТе – показатель текучести).

- естественная влажность

- нижний предел пластичности

- число пластичности

Физическое состояние:

Твердая, пластичная, текучая, полутвердая, мягко пластичная, туго пластичная и т.д.

Качество характеризуется числом

Пластичное

Текучее

Твердое

Капиллярные свойства

Необходимо учитывать при строительстве дорог, зданий, утечки из водонесущих коммуникаций, процессы заболачивания и снижения продуктивности почв.

Капиллярные свойства выражаются в способность перемещать воду в вертикальном и горизонтальном направлении по порам и капиллярной связности грунтов.

- Капиллярное поднятие – способность грунтов поднимать воду под действием капиллярных сил, которые возникают на границе раздела твердой и жидкой компоненты грунта.

Поднятие воды в грунтах по капиллярам можно представить как результат действия подъемной силы вогнутых менисков.

Формула Лапласа по определению водоподъемной силы.

- краевой угол смачивания

- поверхностное натяжение

- радиус капилляра

Исходя из этой формулы высота капиллярного поднятия:

- плотность жидкости

При полном смачивании всех частиц грунта, когда , , заменив и , можно получить, что , следовательно высота поднятия определяется только радиусом капилляра.

Для глин вводятся различные поправки. В глинах высота капиллярного поднятия достигает 7-8 лет как минимум за 3 года.

В среднезернистых песках 15-30 см

В мелкозернистых 1-10 м

В суглинках, лессах 3-4 м

В глинах до 8, теоретически до 12

Факторы, определяющие высоту капиллярного поднятия: гран состав, химико-минералогический, структурно-текстурные особенности ((в слоистых грунтах меньше, чем в однородных). Чтобы убрать капиллярную кайму производят подсыпку щебнем или крупнозернистым песком), от состава водного раствора.

Набухаемость

Набухание – увеличение объема грунта в процессе смачивания, результат гидратации грунта. Процесс связан с образованием в грунте слабосвязной или рыхлосвязной воды. Оболочки связной воды, образующиеся вокруг коллоидных или глинистых частиц снижают силы сцепления между ними, раздвигают и тем самым вызывают увеличение объема грунта. В процессе набухания происходит уменьшение связности вплоть до полного разрушения или размокания.

Набухание носит осмотический характер. Причиной является разнице в концентрации солей порового раствора и в воде, окружающей грунт. Если концентрация внешнего раствора меньше концентрации порового, то происходит набухание. Чем больше разница, тем больше величина набухания. Если концентрация внешнего раствора больше концентрации порового, то происходит сжатие – уменьшение объема. При увеличении объема грунта в процессе набухания развивается давление набухания, которое может быть измерено с помощью внешней нагрузки, при которой увеличение объема уже не наблюдается.

Способность грунта к набуханию характеризуется:

1. Деформация набухания Rн – линейное или объемное приращение в %.

2. Влажностью, при которой прекращается набухание.

3. Давление набухания Rн, которое развивается при невозможности объемных деформаций в процессе набухания.

Исследования показали, что объем грунта и воды всегда меньше суммарного объема грунт+вода (контракция объема).

Vгр+Vв<Vгр+в

При набухании свободная вода переходит в связное состояние, а т.к. ρ связной воды больше, то объем образовавшейся воды будет меньше. Для чернозема 1,5 см^№/100 г сухой породы. Факторы, определяющие набухание – состав и строение грунта, химический состав и концентрация водного раствора и внешнее давление.

Усадочность

Уменьшение объема грунта в результате высыхания; увеличивается плотность и прочность грунта, проявляются молекулярные ионные электростатические связи, происходит изменение характера структурных связей. Т.к. плотность увеличивается, должна увеличиваться прочность, то при уменьшении объема возникают трещины. При высыхании в глинах до нескольких метров. Возникают предпосылки для образования осыпей, что характерно и для мергелей.

Величина усадки характеризуется по уменьшению линейных разломов или уменьшению объема грунта. Выделяют относительную линейную и относительную объемную величину усадки

Основные факторы: гран состав (только глинистые грунты обладают усадкой), химико-минеральный состав глинистой составляющей, чем больше связной воды, тем больше усадка.

Величина усадки играет важную роль при приготовлении сырья для изготовления кирпича.

Водопрочность

Определяется в спокойной воде - статическая.

Динамическая водопрочность – размываемость, устойчивость глинистых пород к размыву.

Пермские аргиллиты размокают, но очень медленно, описывается характер размокания, косвенно характеризует состав глиинстых частиц. Есть ГОСТ для определения величины размокания.